Herramienta de Selección de Lentes

Cómo interactúan distancia focal, sensor y DORI

La distancia focal es la distancia, en milímetros, entre el centro óptico de la lente y el sensor de imagen cuando la lente enfoca al infinito. Distancias focales más cortas capturan ángulos más amplios; las más largas capturan ángulos más estrechos con más magnificación aparente. La misma lente se comporta de forma distinta sobre tamaños de sensor distintos - una lente de 4 mm sobre un sensor 1/3" da 65° HFOV, la misma lente de 4 mm sobre un sensor 2/3" da 95° HFOV. La selección de lente sin selección de sensor no tiene sentido.

Para la práctica del instalador, los cuatro umbrales DORI EN 62676-4 se mapean limpiamente a recomendaciones de distancia focal una vez fijados distancia y sensor. En una cámara 1/2,8" 4 MP (la configuración CCTV modal en 2026), las reglas básicas son: 2,8 mm para cobertura calidad Detectar de áreas hasta 5 m, 4 mm para Observar de 5-10 m, 6 mm para Reconocer de 10-15 m, 8 mm para Reconocer a 15-20 m o Identificar a 8-10 m, 12 mm para Identificar a 12-18 m y 16-25 mm para Identificar más allá de 20 m. La calculadora de arriba aplica una versión simplificada de este mapeo a la distancia de línea de visión que usted introduce, teniendo en cuenta la altura de montaje vía el rango oblicuo.

Las lentes fijas le comprometen a una sola distancia focal; las varifocales (p. ej. 2,8-12 mm) le permiten ajustar in situ tras montar la cámara. Las lentes fijas suelen ser un 30-50% más baratas, ligeramente más nítidas a apertura completa y tienen menos partes móviles que fallar. Las varifocales son la elección correcta cuando (a) la distancia de instalación es incierta, (b) el cliente puede reorganizar mobiliario o estanterías, o (c) está desplegando un único SKU en muchos sitios y quiere estandarizar inventario. La varifocal motorizada - a veces llamada "autofoco" o "zoom remoto" - añade la capacidad de ajustar desde el VMS sin volver al sitio, lo que se amortiza tras una visita evitada.

Las lentes ojo de pez (1,0-1,8 mm, a menudo montura M12) logran cobertura hemisférica 180-360° distorsionando deliberadamente la imagen. La densidad de píxeles en los bordes es dramáticamente menor que en el centro, así que el rango DORI efectivo de un ojo de pez es mucho más corto de lo que sugiere su cobertura angular. Use ojo de pez para conciencia situacional - saber que alguien está en algún lugar de la habitación - y emparéjelo con una cámara teleobjetivo separada para cualquier tarea de identificación. Las lentes rectilíneas estándar (2,8 mm y más largas en sensores convencionales) preservan líneas rectas y densidad de píxeles uniforme, que es lo que asume cada cálculo DORI.

La calidad de la lente importa más bajo presión. La curva MTF (función de transferencia de modulación) estándar trazada en hojas técnicas de lente muestra cuánto contraste preserva la lente a frecuencias espaciales crecientes - mayor MTF a altas frecuencias significa mayor detalle. Los elementos de cristal superan al plástico en MTF, estabilidad térmica y claridad a largo plazo, pero cuestan de tres a cinco veces más. Para lentes gran angular de 2,8-4 mm donde la densidad de píxeles ya es baja, una lente plástica de presupuesto está bien. Para 12 mm y más largas donde cada línea de MTF se traduce en rango probatorio, el cristal premium con elementos de baja dispersión (LD) se amortiza rápidamente.

El f-stop - escrito f/1,6, f/2,0, etc. - es la relación entre la distancia focal y el diámetro de la pupila de entrada y determina cuánta luz alcanza el sensor. Números f menores recogen más luz. f/1,4 es el doble de brillante que f/2,0, cuatro veces más brillante que f/2,8. Para instalaciones de luz baja (aparcamientos de noche, almacenes interiores con poca iluminación), cada paso importa: una lente f/1,6 dará una imagen utilizable donde una lente f/2,4 caerá por debajo del lux mínimo de la cámara. La contrapartida es la profundidad de campo y la nitidez de borde - aperturas más amplias enfocan una banda de distancia más estrecha y exhiben más aberración cromática. Para identificación a largo alcance a 20 m+ con buena luz, f/2,0-f/2,4 es el punto óptimo. Para instalaciones de domo en luz baja a 5-10 m, priorice f/1,4-f/1,6.

Cómo usar este selector de lente

1. Establezca la altura de montaje. Use la altura real instalada de la cámara sobre el plano objetivo. Para cámaras de techo en interior el plano objetivo es típicamente el suelo; para cámaras de poste exteriores suele ser 1,5 m sobre el suelo (altura de cabeza). 3 m es la altura de montaje modal interior, 4-6 m es típica para postes exteriores.
2. Establezca la distancia objetivo. Es la distancia horizontal desde directamente debajo de la cámara al objetivo. La calculadora combina la altura de montaje y la distancia horizontal en un rango oblicuo, que es lo que la lente realmente tiene que resolver.
3. Lea la lente recomendada. El panel verde muestra la distancia focal que alcanza un objetivo equilibrado de densidad de píxeles en una cámara típica 4 MP 1/2,8". Úsela como punto de partida para borradores de licitaciones y respuestas a ofertas.
4. Compare contra el gráfico completo. La tabla de comparación de lentes muestra cada distancia focal común con su rango de cobertura esperado y FOV. Úsela para evaluar alternativas - por ejemplo, si su licitación requiere cobertura calidad Identificar a la misma distancia, suba dos huecos desde la lente recomendada.

Ejemplo resuelto: identificación facial en entrada minorista

Un minorista de calle principal tiene una entrada de puerta automática de 1,8 m de ancho y quiere capturar el rostro de cada cliente al umbral EN 62676-4 Identificar (250 PPM) para revisión de pérdidas. El montaje elegido es el techo desmontable existente a 3 m sobre el suelo, con la cámara posicionada a 4 m horizontalmente dentro de la puerta de modo que los clientes caminen hacia ella al entrar.

El rango oblicuo desde la cámara a un plano facial a 1,6 m de altura - asumiendo que el rostro está 1,4 m por debajo de la cámara - es √(4² + 1,4²) = 4,24 m. Introduzca esos valores en el selector de lente con altura de montaje 3 m y distancia objetivo 4 m y la lente recomendada es 2,8 mm. Pero esa recomendación está calibrada a cobertura general equilibrada; para densidad de píxeles calidad Identificar sobre un rostro necesitamos verificar con matemáticas DORI explícitas.

Sobre un sensor 4 MP 1/2,8" (2560 píxeles horizontales, 5,4 mm de ancho de sensor), una lente de 2,8 mm da HFOV ≈ 88°, ancho de escena a 4,24 m ≈ 8,2 m, y densidad de píxeles de unos 312 PPM - cómodamente por encima del suelo Identificar de 250 PPM. La cobertura horizontal de 8,2 m es mucho más amplia que la puerta de 1,8 m, así que una sola cámara cubre la entrada con margen para capturar clientes que se acercan desde ambos lados. Una lente de 4 mm daría 478 PPM y 5,7 m de cobertura - también funcional, con margen probatorio extra a cambio de captura horizontal ligeramente más estrecha.

El integrador elige una varifocal motorizada 2,8-12 mm como SKU para la oferta porque (a) la cadena tiene 80 tiendas con anchos de puerta y alturas de techo variables, y (b) cualquier cambio futuro en la disposición de tienda puede reajustarse remotamente desde el VMS sin enviar un técnico. La prima de coste total sobre un SKU fijo de 2,8 mm es del 35% aproximadamente, pero los ahorros por viajes evitados se amortizan con una visita prevenida por cámara durante su vida útil de 5 años.

Errores comunes en selección de lente

• Elegir una lente para la distancia máxima en lugar de la distancia de trabajo. Una lente de 25 mm cubre 50 m maravillosamente pero es inútil a 5 m - cualquier cosa más cercana queda fuera de foco, y el FOV es demasiado estrecho para captar al sujeto. Elija siempre la lente para la distancia de trabajo típica, no el peor caso. Si el rango de trabajo varía, use varifocal.
• Confundir zoom óptico con zoom digital. Un zoom óptico 12× incrementa genuinamente la densidad de píxeles sobre el objetivo. Un zoom digital 12× solo escala menos píxeles por software - no puede crear detalle que la lente no capturó. Los requisitos de identificación siempre necesitan alcance óptico.
• Ignorar el f-stop en instalaciones de luz baja. Una lente de 4 mm f/2,4 a 5 lux es aproximadamente la mitad de brillante que una de 4 mm f/1,6 - eso a menudo significa la diferencia entre una imagen a color utilizable y un cuadro ruidoso solo IR en blanco y negro. Compruebe siempre las especificaciones de iluminación mínima en la combinación lente-cámara, no en la cámara sola.
• Desemparejar la montura de lente al formato del sensor. Una lente diseñada para un sensor 1/3" se viñeteará gravemente cuando se use con un sensor 1/2". Empareje siempre la especificación del círculo de imagen de la lente al tamaño del sensor o mayor. Las monturas M12 dominan hasta 1/2"; la montura CS domina 1/2" y mayores.
• Sobreespecificar la calidad del cristal en lentes gran angular. Una lente gran angular de 2,8 mm ya reparte los píxeles delgadamente - el cristal premium apenas mejora la resolución utilizable a distancia. Reserve el presupuesto para las lentes de mayor alcance donde el MTF realmente se traduce en rango probatorio.
• Olvidar el escorzo por inclinación en lentes largas. Una lente de 25 mm apuntada en picado pronunciado comprime la profundidad de campo dramáticamente. Las personas en el borde cercano del cuadro se ven distorsionadas; las del borde lejano se ven con la forma correcta pero diminutas. Las lentes largas quieren ángulos de inclinación suaves; las inclinaciones profundas quieren distancias focales más cortas.

Normas y referencias de cumplimiento

• EN 62676-4:2015 — Directrices de aplicación para videovigilancia. Las recomendaciones de lente de arriba están calibradas a los umbrales de la norma 25 / 63 / 125 / 250 PPM. Calculadora EN 62676-4 →
• IEC 62676-4:2025 (OODPCVS) — La actualización de 2025 que introduce densidad de píxeles en modo corredor y subniveles de analítica IA; relevante al elegir lentes para despliegues en pasillos y visión por máquina.
• NATO STANAG 4347 / Johnson Criteria — Métrica de ciclos sobre objetivo para sensores térmicos. Guía la selección de lente para imagen térmica de largo alcance donde DORI no aplica. Calculadora del Criterio de Johnson →
• NDAA Section 889 — Restricción de compras de EE. UU. sobre fabricantes listados; aplica a conjuntos cámara-lente vendidos como unidad. Referencia de cumplimiento NDAA →
• ISO 12233 — Metodología de medición de resolución y respuesta en frecuencia espacial. La base para las mediciones MTF citadas en hojas técnicas de lente.

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